1. Что означает термин пластический обмен в клетке ? Пожалуйста, дайте определение процесса ассимиляции и приведите

Skolzkiy_Pingvin

25

1. Термин "пластический обмен в клетке" означает совокупность процессов, связанных с образованием и использованием органических веществ в клетке. Одним из важных процессов пластического обмена является ассимиляция, которая относится к процессу синтеза сложных органических соединений из простых неорганических веществ.

Ассимиляция - это процесс превращения неорганических веществ, таких как углекислый газ и минеральные соли, в органические вещества, например, углеводы, липиды и белки. Этот процесс осуществляется в зеленых растительных клетках с помощью фотосинтеза.

Примеры ассимиляции:
- Во время фотосинтеза растения поглощают углекислый газ (СО2) из воздуха и с помощью энергии солнечного света превращают его в глюкозу и кислород.
- Растения также поглощают минеральные соли из почвы и с помощью этих веществ синтезируют аминокислоты, которые затем используются для синтеза белков.

2. Синтез белка происходит в рибосомах - специальных органеллах в клетках. Механизм биосинтеза белка называется трансляцией и состоит из следующих шагов:

- Инициация: рибосома связывается с молекулой мРНК (матричной РНК) и стартовым тРНК (транспортной РНК), содержащей аминокислоту метионин. Рибосома занимает стартовую позицию на мРНК.
- Элонгация: рибосома перемещается по мРНК и считывает кодоны (триплеты нуклеотидов), соответствующие аминокислотам. ТРНК, связанные с нужными аминокислотами, постепенно прикрепляются к мРНК и строят цепь белка.
- Терминация: когда рибосома достигает стоп-кодона на мРНК, трансляция прекращается, и белок отделяется от рибосомы.

3. Диссимиляция является противоположным процессом ассимиляции и означает распад сложных органических веществ для выделения энергии. Разложение глюкозы является одним из примеров диссимиляции.

Этапы диссимиляции с использованием глюкозы в качестве примера:
- Гликолиз: глюкоза разлагается на две молекулы пирувата, при этом выделяется небольшое количество энергии в виде АТФ и НАДН.
- Анаэробное дыхание или брожение: если условия не позволяют провести окислительный процесс полностью, пируват может претерпеть ферментативное брожение, в результате которого образуется молочная кислота или этиловый спирт, и дополнительная энергия выделяется в процессе регенерации НАД+ из НАДН.
- Цикл Кребса (цикл Трикарбоновых кислот): в аэробных условиях пируват окисляется до углекислого газа в митохондриях с выделением большого количества энергии в виде АТФ и НАДН.
- Оксидативное фосфорилирование: высвободившуюся энергию в ходе диссимиляции, химическая энергия превращается в энергию связей АТФ через электрон-транспортную цепь и фермент АТФ-синтазу.

4. Примеры автотрофных организмов:
- Растения: они способны синтезировать органические вещества, используя энергию солнечного света в процессе фотосинтеза.
- Некоторые бактерии и некоторые протисты: они могут проводить фотосинтез или хемосинтез и самостоятельно синтезировать органические вещества.

Примеры гетеротрофных организмов:
- Животные: они не могут синтезировать органические вещества самостоятельно и получают их из растительной или других животных пищи.
- Бактерии и грибы: они также получают органические вещества, поглощая и разлагая органический материал из окружающей среды.

5. Фотосинтез - это процесс, в ходе которого растения используют солнечную энергию, воду и углекислый газ для синтеза органических веществ. Он состоит из двух фаз: световой и темновой.

- Световая фаза: происходит в хлоропластах растительных клеток. В процессе этой фазы световой энергии поглощается хлорофиллом и превращается в химическую энергию в виде АТФ и НАДФГ. Вода разлагается на молекулы кислорода и протонов, а выделенные электроны и водородные ионы используются для создания энерготранспортной цепи.

- Темновая фаза (цикл Кальвина): происходит в стоматы, когда нет доступа к свету. В этом процессе энергия АТФ и НАДФГ, полученная в световой фазе, используется для синтеза углеводов из углекислого газа. Рибулозобисфосфат (RuBP) реагирует с углекислым газом, и при помощи ферментов синтезируются глюкоза и другие углеводы.

6. Хемосинтез - это процесс получения органических веществ из неорганических веществ с использованием энергии, выделяемой из химических реакций. Примеры организмов, относящихся к группе автотрофов-хемосинтетиков:

- Некоторые бактерии: такие как нитробактерии, тиосульфат-окислители и сероводород-окислители, способны получать энергию, окисляя неорганические вещества, такие как аммиак, сероводород или сернистые соединения.
- Археи: некоторые виды архей могут выживать в экстремальных условиях, используя хемосинтез. Например, метаногены синтезируют метан, используя водород и углекислый газ.